配电系统电能质量补偿装置主电路的研究

低压配电网的有源三相不平衡补偿装置应用分析由于供电范围和供电需求在近年来极大地扩张，导致电能的质量难以得到充分的保证，三相不平衡作为衡量电能质量的一个重要指标，其分布的均匀情况与电流的质量密切相关，若电流的三相由于其他的中性点电流而导致在电路中存在明显的不平衡状态，那么则会为客户带来严重的用电安全隐患，为此，本文对电路中的三相不平衡补偿装置的应用进行了分析与研究。

标签：低压配电网;有源三相装置;不平衡补偿电能作为一种环保型易于传输的绿色能源，在我国的社会发展与经济建设中发挥着巨大的作用，并且随着人们生活水平的提升，我国城市化建设与工业化建设步伐的迈进，对电能的需求呈现出逐年上升的趋势，对我国供电企业的供电规模与供电效率提出了更高的要求，与此同时，保证电能的质量也是不容忽视的一部分工作，良好稳定的电能供应对于人们生活的正常有序进行十分重要，同时也是各种电力系统与电力设备稳定运行的保证。

电路系统中的三相不平衡不仅有可能在电路中产生谐波电流进而损坏电路中的变压器，线路中由于三相不平衡电流导致的无功电流增大还会导致线路的损坏以及变压器的耗损，导致线路中的电压出现过高或过低的问题，电能的质量将大幅下降。

由此可见，在电能质量评估的过程中，三相不平衡已经成为了一项重要的指标，对低压配电网下的有源三相不平衡电流补偿方式与补偿装置的研究对提升供电企业的供电质量和供电安全性能具有非常积极的作用。

一、有源三相不平衡补偿装置概述近年来，电力技术与电子行业以较快的速度取得了巨大的发展，而绝大部分电力装置四基于非线性的用电负载进行工作的，由于低压配电网环境之下的用户绝大部分是采取单相负荷的形式用电，并且用电得到时间具有不协调和不确定性，导致配电网络在工作过程当中极易出现三相不平衡问题，对于电力系统的稳定和用电设备的正常工作造成了消极影响，长期处于这样工作状态下的用电设备损耗速度与损耗程度均增大，不利于社会生产的正常进行，所以对三相不平衡的电能进行补偿和调节使其平衡度有所提升是我国研究学者的研究热点内容之一。

电能质量控制装置随着科技的发展和社会的进步，电能已经成为我们日常生活中不可或缺的能源。

然而，由于各种原因，电能的质量往往会受到影响，这不仅会影响到我们的日常生活，还会对各种电气设备造成损害。

因此，我们需要一种能够控制电能质量的装置——电能质量控制装置。

电能质量控制装置是一种能够通过调整电力系统的电压、电流等参数，以保证电能质量的装置。

它通常由电源模块、控制模块、检测模块等组成。

其中，电源模块负责提供电能；控制模块根据检测模块检测到的电能质量情况，通过调整电源模块的输出参数，以保证电能质量；检测模块则负责检测电能的质量。

电能质量控制装置具有多种功能，其中最重要的功能是调整电源模块的输出参数以保证电能质量。

当检测模块检测到电能质量出现问题时，控制模块会立即调整电源模块的输出参数，以保证电能的稳定性和可靠性。

此外，电能质量控制装置还可以通过实时监测电能的各项参数，如电压、电流、频率等，以及通过记录和显示这些参数的变化情况，帮助我们更好地了解电能的质量情况。

电能质量控制装置的应用非常广泛，它可以用于各种需要高质量电能的领域，如工业、科研、医疗等。

在工业领域，电能质量控制装置可以保证生产设备的稳定运行，提高生产效率；在科研领域，电能质量控制装置可以提供高质量的电能，保证实验结果的准确性；在医疗领域，电能质量控制装置可以保证医疗设备的正常运行，避免因电能质量问题而对病人造成伤害。

总之，电能质量控制装置是保证我们日常生活和各种电气设备正常运行的重要设备。

通过使用电能质量控制装置，我们可以有效地控制电能的质量，保证电能的稳定性和可靠性，同时也可以避免因电能质量问题而对我们的生活和设备造成损害。

电能质量控制装置随着科技的发展和社会的进步，电能已经成为我们日常生活中不可或缺的能源。

然而，由于各种原因，电能的质量往往会受到影响，这不仅会影响到我们的日常生活，还会对各种电气设备造成损害。

因此，我们需要一种能够控制电能质量的装置——电能质量控制装置。

电能质量问题分析与解决方案研究近年来，随着现代工业和生活中对电力依赖性的不断增加，电能质量问题也日益引起人们的关注。

电能质量问题指的是电力供应中的各种电压波动、电压闪变、电流谐波等现象对设备和系统稳定运行造成的干扰。

本文将分析电能质量问题的原因，并探讨一些解决方案。

1. 电能质量问题的原因分析1.1 电力负荷增加导致的电能质量问题随着经济的发展和人们生活水平的提高，电力负荷不断增加，这直接导致了电能质量问题的出现。

电力系统中的电力设备由于负荷过大而超负荷运行，引起电压波动、闪变等问题，影响电力供应的稳定性。

此外，高负荷运行还会增加电力线路阻抗和电力设备的损耗，进一步影响电能质量。

1.2 新能源接入导致的电能质量问题近年来，新能源发电逐渐得到推广和应用，如太阳能发电、风力发电等。

然而，新能源发电的不稳定性和间歇性导致了电网负荷的不稳定，造成电能质量问题的出现。

此外，新能源发电中的逆变器等设备也会引入电压谐波等问题。

1.3 电力设备老化引起的电能质量问题随着电力设备的使用时间的增加，设备老化现象不可避免。

设备老化会导致电气接触不良、绝缘性能下降等问题，进而引发电能质量问题。

例如，老化的电缆会出现电感增加、电阻增加等影响电能质量的问题。

2. 电能质量问题的解决方案2.1 电力系统的线路改造和设备更换针对电力负荷增加导致的电能质量问题，可以通过对电力系统的线路进行改造和设备更换来解决。

例如，增设补偿装置来减小线路阻抗和提高电力传输能力，同时采用先进的电力设备和技术来减小设备损耗和电压波动。

2.2 新能源发电系统的优化设计对于新能源发电导致的电能质量问题，可以通过优化设计来解决。

例如，增加新能源发电系统中的储能设备，提高系统的稳定性，减小电力波动。

同时，对逆变器等设备进行优化，降低谐波污染。

2.3 定期检测和维护电力设备为了解决电力设备老化导致的电能质量问题，定期检测和维护电力设备是必不可少的。

通过定期的设备检查和维护，可以及时发现设备老化问题，并采取合适的措施进行修复或更换，保证电力设备的正常运行，减小电能质量问题发生的可能性。

10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用摘要：电力系统是国民经济的重要基础，而配电系统就是电力系统的关键设备。

由于供电设备的结构及功能不同，在我国电力系统中配网的类型、结构和功能各异。

但是无论在什么条件下，配网都不可能做到随心所欲，能够做到统一规划指挥。

如果不能实现统一规划、统一指挥和统一管理，就会出现大量的重复建设和投资浪费；又由于配电网中运行管理系统不完善、故障处理效率低；又会造成大量电能消耗；更严重会给供电设备造成不可预估的损害。

配电网系统作为电力系统的重要组成部分，为保证其正常运行发挥着重要作用。

目前有两种技术可用于配电网三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置的研究与应用[1]。

本文根据本地区配电系统特点和故障现象对不平衡自动调整及无功补偿装置进行研究，并提出了相应改进方案和安装调试方案。

关键词：配电系统；三相负荷；无功补偿引言：通过三相负荷不平衡自动补强技术可以及时修正三相负荷不平衡并使三相负荷不平衡值得到控制，保证用电质量。

三相负荷不平衡自动补强技术采用直流电机转子补偿技术在运行中可将其投入正常运行模式，不影响正常运行时间而降低运行成本。

通过对上述技术的研究可以提高系统运行可靠性同时降低运行成本。

1、配用电设备的特性本地区的配电设备为双电源配电系统，一般分为三相配电箱、三相配电箱等。

配电箱是供配电系统中用电设备之间的连接，一般都设有隔离开关。

三相配电箱一般是作为一个配电控制站。

三相负荷为一组单极进行调节，三相间隔由一台电动机进行控制。

当系统受到突发故障时，该单孔或多孔设备可以自动切换单面运行或切换双面运行模式。

三相配电箱作为一个配电控制站可将系统在不同时段的各种不同功率负荷情况传送到不同用电设备处，为其提供电能。

由于用电设备为固定时间工作，所以往往不会出现三相负荷不平衡现象。

2、三相负荷不平衡自动补强技术三相负荷不平衡补强分为补偿和调整两种方式，其中补偿是指通过控制装置将被不平衡负荷中的一相负荷加以自动补偿来达到补强的目的。

对配电系统中动态无功补偿装置的研究摘要随着现代电力电子技术与国民经济的进一步发展，电力用户对供电电能质量水平和用电可靠性提出了更高更多的要求。

由此产生了一些静止形态的动态无功补偿装置。

电力电子装置不仅可以发送而且还可以吸收无功功率，其本身也成为产生无功的功率源。

但动态补偿的技术目前还不成熟。

关键词配电系统动态无功补偿装置中图分类号：tm761 文献标识码：a1配电系统中的动态无功补偿装置无功功率补偿，简称无功补偿，在电力供电系统中起到提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。

所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。

合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网供电质量提高。

反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统的电压波动，谐波增大等诸多不利于电网安全运行的因素。

无功补偿分动态和静态两种方式。

静态无功补偿是根据负载情况安装固定容量的补偿电容或补偿电感，动态补偿是根据负载的感性或容性变化随时的切换补偿电容容量或电感量进行补偿。

一般的补偿是有级的，也就是常用的补偿装置如电容，是按组来进行投切的，也就是用电系统里产生的无功不会是你补偿的一样多，但是由于这种补偿已经将功率因数达到了例如0.95，已经很好了。

但是有的负载，其工作时无功的变化量非常大，且速度非常快，可以达到毫秒级只能用“动态”补偿。

所谓“动态”即快速性、实时性，一是补偿速度一定要快，二是用电负载需要多少无功，补偿装置就补偿多少无功。

这是动态补偿的两个基本特征。

但不是非得两个都具备才是动态补偿，有的负载虽然无功变化快，但是无功量的改变是固定的，此时用速度快的无功补偿也可以办到，也就是说这个动态补偿强调的单单是迅速。

动态无功补偿装置由高压开关柜（包括高压熔断器、隔离开关、电流互感器、继电保护、测量和指示部分等）、并联电容器、串联电抗器、放电线圈（或者电压互感器）、氧化锌避雷器、支柱绝缘子、框架等构成。

浅析电网动态补偿器（APF）的研究【摘要】随着电力电子装置在电网中的应用，我们对电能变换的控制能力日益增强。

同时非线性负载所产生的无功和谐波污染给电网带来了严重危害，因此研究电网动态补偿（APF）对电网的安全绿色运行具有重要意义。

本文主要阐述了基于FPGA集中控制的动态补偿装置，它结合了静止无功补偿器的优点，在抑制电网谐波的同时也进行无功补偿。

【关键词】有源滤波；FPGA集中控制器；谐波采集；无功补偿1 引言电力电子装置在工业生产中的应用越来越广泛，使得电网中电流畸变和无功问题越来越显著。

电流谐波不仅影响电能质量，而且会对电气设备的安全运行造成威胁；针对谐波的治理问题在一些常规的电力用户如：冶金、钢铁、煤矿等企业中采用无源滤波器组进行治理，但始终达不到预期的效果。

由于无源滤波器是静态补偿，不能主动采集谐波信号，是被动治理，只能补偿固定次谐波，这样就造成功率因数不达标从而造成电力设备发热损坏和生产当中的安全事故。

有源滤波器（APF）是通过检测补偿对象的电压和电流的指令信号，此信号经电流发生电路放大得出补偿电流，然后将该电流及时注入电网从而消除谐波。

有源滤波器还会发出基波电流减少负载的无功功率，提高功率因数。

与无源滤波器组相比较，APF具有高度可控和快速响应特性，能动态跟踪补偿各次谐波及所需的无功功率。

因此，研究动态补偿（APF）的应用具有重要的实际意义。

2 动态补偿器（APF）的原理有源滤波器的滤波原理是通过外部互感器CT实时采集电流信号送至信号调理电路，通过内部检测电路分离出谐波部分，经IGBT功率变换器产生与系统的谐波大小相等相位相反的补偿电流，实现滤除谐波的功能。

动态补偿器（APF）与电网的硬件连接图如图2.1所示：图2.1 硬件连接图动态补偿器的内部原理图如图2.2所示：图2.2 动态补偿器的内部原理图隔离开关合闸后，动态补偿器首先通过预充电电阻对直流母线电容器充电，这一过程持续几秒钟，是防止上电后对直流母线电容的瞬间冲击。

电力系统中电能质量的影响因素分析研究电能作为现代社会不可或缺的能源形式，其质量的优劣对于电力系统的稳定运行以及各类用电设备的正常工作具有至关重要的意义。

电能质量问题不仅可能导致设备故障、降低生产效率，还可能对整个电力系统的可靠性和安全性构成威胁。

因此，深入分析研究电力系统中电能质量的影响因素显得尤为重要。

一、电能质量的概念与主要指标电能质量，简单来说，是指电力系统中电能的各项特性指标是否符合标准和用户的需求。

主要的电能质量指标包括电压偏差、频率偏差、电压波动与闪变、谐波、三相电压不平衡度等。

电压偏差是指实际电压与额定电压之间的差值。

过大的电压偏差可能导致设备无法正常工作，缩短设备寿命，甚至损坏设备。

频率偏差是指电力系统实际频率与额定频率的差值。

频率偏差过大会影响到电机的转速，从而影响到相关设备的运行性能。

电压波动与闪变主要反映电压的快速变化情况。

它可能会引起照明设备的闪烁，给人眼带来不适，同时也会影响到一些对电压变化敏感的设备的正常运行。

谐波是指电力系统中电流或电压中所含有的频率为基波整数倍的分量。

谐波的存在会增加线路损耗，导致设备过热，还可能引发电力系统的谐振，影响系统的稳定性。

三相电压不平衡度则是衡量三相电压不对称程度的指标。

不平衡度过大可能导致电机发热、效率降低，甚至损坏。

二、电力系统中电能质量的影响因素（一）电力系统元件故障电力系统中的各种元件，如变压器、断路器、输电线路等，在运行过程中可能会发生故障。

例如，变压器内部短路会导致电压骤降；输电线路短路或断路会引起电压波动和停电；断路器故障可能导致电力系统的暂态过程，影响电能质量。

（二）非线性负载的大量接入随着电力电子技术的迅速发展，非线性负载在电力系统中的应用越来越广泛。

常见的非线性负载有整流器、变频器、电弧炉等。

这些设备的电流波形不是正弦波，会向电网注入谐波电流，从而导致电网电压发生畸变，影响电能质量。

以整流器为例，其工作过程中会产生大量的谐波电流。

有关电能质量监测装置的研究报告有关电压暂降问题的研究报告摘要：随着现代电力负荷对动态电压质量问题的敏感及敏感设备比重的增加，电压暂降已成为影响用户连续正常见电的重要故障之一。

因此，对电能暂降问题加以探讨，并采取切实有效的保护措施，避免发生电能暂降现象，以满足国民经济对电能的正常需求具有十分重要的现实意义。

关键词：电能质量；电压暂降；暂降危害；保护原则1引言供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象，称之谓电压暂降，也称为电压跌落，其中短时断电是指电压有效值快速降低到接近于零，然后又回升恢复的现象。

在电网中这种现象的持续时间大多为0.5周波(10ms)~1 s。

美国电气与电子工程师协会(IEEE)将电压暂降(voltage sag)定义为电压有效值快速下降到额定值(Un)的90%~10%，然后回升到正常值附近；而国际电工委员会(IEC)则将电压暂降(voltage dip)定义为下降到额定值的90%~1%，持续时间均规定为10ms~lmin[1~2]。

在多数相关文献中，电压暂降属于两维的电磁热动，即电压值（残压或暂降深度）和时间（持续时间），如下图所示：电压暂降深度定义为电压额定值与电压暂降过程中残压的差值。

电压暂降持续时间是指供电系统中某点电压跌落到低于暂降起始阀值的时刻与该点恢复到暂降结束阀值的时刻之间的时间。

据统计，在欧美发达工业国,由电压暂降和短时断电引起电力用户对供电企业的投诉占全部投诉的80%以上，因此这个问题很早就引起关注。

2电压暂降的起因分析引起电压暂降的原因一般是由于流经系统电源阻抗的电流突然增大，导致阻抗分压变大，从而引起公共供电点的电压骤降。

电力系统中发生短路、大型电机的启动、雷击、开关操作、变压器以及电容器组投切等都会导致电压暂降的发生。

其中，引起电压暂降的主要原因是短路故障、大型电机的启动、雷击和变压器的投切[3]。

(1) 短路故障引起的电压暂降。

当系统短路时，故障点间的距离的不同，会致使各母线出现不同程度的电压暂降，且发生概率最大。

朔黄线牵引变电所供电补偿方案的研究陈青华，李群湛剑朔黄线牵引变电所供电补偿方案的研究陈青华，李群湛摘要：我国电气化铁道既有线的很多地方都存在电能质量不高的问题，因此改善电气化铁道的电能质量是当前亟待解决的问题之一。

目前，我国牵引变电所无功功率、谐波和负序的综合治理已有多种方案，本文结合国内重载电气化铁道朔黄线的负荷情况，通过分析多种综合补偿方案，并加以比选，得出适合朔黄线的牵引供电综合补偿方案。

关键词：电能质量；牵引变电所；无功功率；谐波；负序：综合补偿Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｓｎｏｔｅｎｏｕｇｈｈｉｇｈｉｎａｌｏｔｏｆｐｌａｃｅｓｏｎｅｘｉｓｔｉｎｇｒａｉｌｒｏａｄｌｉｎｅｓｉｎＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｏｎｅｏｆｔｈｅｐｒｅｓｓｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｆｏｒｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓｈｏｗｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｒａｉｌｗａｙａｔｔｈｅｍｏｍｅｎｔ．Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｒｅａｒｅｖａｒｉｏｕｓｐｒｏｊｅｃｔｓｆｏｒｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒ，ｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｓｅｑｕｅｎｃｅｉｎｔｈｅｔｒａｃｔｉｏｎｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｒａｉｌｗａｙ．Ｗｉｔｈｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｏｈｅａｖｙ－ｌｏａｄｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｒａｉｌｗａｙｓｕｃｈａｓＳｈｕｏｚｈｏｕ—ＨｕａｎｇｈｕａｇａｎｇＲａｉｌｗａｙＬｉｎｅ，ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇａｎｄｃｏｍｐａｒｉｎｇｖａｒｉｏｕｓｓｃｈｅｍｅｓ，ｔｈｅｐａｐｅｒｏｂｔａｉｎｓｉｔｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｐｌａｎｆｏｒｔｈｅｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙ；ｔｒａｃｔｉｏｎｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；ｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒ；ｈａｒｍｏｎｉｃｃｕｒｒｅｎｔ；ｎｅｇａｔｉｖｅｓｅｑｕｅｎｃｅ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ中图分类号：Ｕ２２３．５＋３文献标识码：Ａ文章编号：１００７．９３６Ｘ（２００７）０３—０００１—０４０引言朔（朔州）黄（黄骅港）铁路是中国第２条双线电气化运煤铁路，为国家Ｉ级干线电气化铁道，是继大秦线之后又一条西煤东运的“黄金线”。